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【其它论文】ZG270-500焊接性及裂纹修补

发布:论文易网2015-12-31 14:33分类: 其它论文 标签: 焊接手法 焊接设备 焊接研究 焊接技术的五步法 焊接技术 焊接裂痕修补

ZG270-500的碳当量约为0.45%,从碳当量上看焊接性尚可。但由于其制作是通过铸造而来,其显微组织和性能有别于普通的碳素结构钢,铸锭的组织中存在裂纹、偏析等缺陷,使焊接过程比普通碳钢复杂一些,尤其是焊接裂纹和偏析在焊缝及热影响区中极易出现。本文针对ZG270-500焊接时长出现的缺陷,从其成分和显微组织进行分析,最后总结出一套完整 的焊接参数和焊接工艺。另外真对已出现的裂纹根据前面焊接性的分析,整理出一套裂纹的修补工艺提。 

关键词 ZG270-500;焊接性;裂纹补焊 

在生产中,铸钢是重要的金属结构材料,具有良好的综合机械性能和化学物理性能。与铸铁相比,铸钢具有较高的强度、韧性、塑性和良好的焊接性。与普通的碳钢相比,铸件是通过铸造工艺制作,可以制作外形比较复杂的工件,且制造的工艺比较简单,成本较低,在性能上没有锻件的各向异性。另外,在铸钢中加入某些合金元素,还可以获得特殊性能。因此在工业生产中应用十分的广泛。尤其是碳素铸钢,有良好的综合机械性能和铸造性能,且对原料的要求不高,合金元素消耗少,成本低,熔炼和铸造工艺容易掌握,在各部门应用很广。

在铸钢的铸造过程中,为保证其有足够的强度、塑性和韧性,含碳量在0.15%~0.60%间。由于铸钢的浇铸温度比钢锭的浇铸温度高,铸件的形状也比较复杂,其凝固条件的控制比钢锭困难的多,而且之后不经过锻压加工,一般情况下,铸钢件的结晶比较粗大,热节处和枝晶间的疏松难以避免,因此,铸钢的性能往往比成分相近的钢要差,在焊接性能上也是。焊接时极易出现裂纹和偏析等缺陷。

华东重工有限公司是专门生产大型数控机床的公司,机床的导轨要求较高的强度和冲击韧性,对于结构简单的工件可以使用16Mn制作,但是对于结构复杂的导轨,使用铸铁无法满足其性能的要求,因此选用铸钢件,但是由于车间正处于起步阶段,对铸钢的焊接没有一套完整的焊接工艺指导焊接生产,致使焊件出现严重的缺陷,尤其以裂纹最常出现。

ZG270-500的碳当量约为0.45%ZG275-500的碳当量约为0.46%。一般情况下,当碳当量的值大于0.4%时,材料的冷裂敏感性增大,其焊接时主要问题是焊接热影响区易产生低塑性的淬硬组织,这种淬硬组织随着钢含碳量的增加而增大。另外,铸钢铸锭的冷却速度缓慢,结构复杂,成分不均匀,完成后又不经过压力加工过程,所以组织较粗大,存在严重的偏析和夹杂,使其塑性和韧性降低,焊接性比普通的碳素钢差。当焊接材料选择不当、焊接规范不合适时容易产生裂纹。因此在焊接时需要预热和层间保温,以降低热影响区的冷却速度,以防止产生马氏体,减少裂纹的产生。另外多层焊的第一层焊缝由于和母材接触,母材融合到焊缝中的比例较高,使焊缝的含碳量及硫和磷杂质的含量增加,也产生热裂纹。因此对焊材的选用和焊缝坡口的制备也提出了要求,考虑用低氢的焊接方法。同时还要进行焊后热处理,最好是焊后立即进行消除应力退火。

通过以上对ZG270-500ZG275-485H成分及焊接性的分析,从碳当量分析,其焊接性相似,但是其成分存在很多的差异,ZG275-485H减少了碳的含量增加了锰的含量,从组织和合金元素上说其焊接性优于ZG270-500。另外,ZG275-485H是在1000-1100℃范围内加热得到单一的奥氏体组织,具有良好的韧性,在受到高的冲击载荷和高压的情况下,表面迅速产生加工硬化,从而产生耐磨的表面层,而内部保持良好的冲击性,适合制作受冲击载荷的导轨,所以在设计机床导轨是可考虑用ZG275-485H代替ZG270-500

ZG275-485H的成本要远远高于ZG270-500,且ZG270-500的性能又能满足设备要求,所以很多工厂处于成本考虑还是选用ZG270-500制作机床导轨设备。

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